[实用新型]半轴式纯水液压轴向柱塞泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半轴式纯水液压轴向柱塞泵，可作为动力元件应用于纯水液压传动系统中，属于流体传动与控制技术领域。

背景技术

纯水液压技术是以天然淡水或海水代替矿物油作为液压系统工作介质的一门新技术。近年来,基于安全卫生、节约能源、保护环境和海洋开发的日益重视,纯水液压技术的研究已成为国际液压界的一大前沿研究课题。与使用其他类型介质的液压传动相比,纯水液压传动具有以下优点:

(1)不燃烧、无污染、资源丰富和价格低廉;

(2)系统的压缩损失小、响应快且动态性能好;

(3)比热和导热系数大、系统温升低;

(4)粘度低、系统的沿程损失和局部损失小;

(5)系统维修方便、易清洗、维护成本低。

水液压泵是纯水液压传动系统的核心，目前应用较多的水液压泵有离心泵，二柱塞泵和三柱塞泵。离心泵具有压力低，噪声大等缺点，不能完全满足纯水液压传动系统泵源要求；二柱塞泵和三柱塞泵具有流量小，体积庞大，振动噪声大等缺点，也不能广泛用于各种纯水液压传动系统。斜盘式柱塞泵和斜轴式柱塞泵具有高压大流量，体积小，维修方便，能满足噪声振动要求等优点而备受世界各国学者关注。发达国家已经研制出较为成熟的产品，并占领了相当一部分市场。

丹麦的Danfoss系列泵，英国的TWHC和Fenner系列泵普遍采用斜盘式盘配流结构，均已市场化。然而这几种泵对工作介质的过滤精度要求太高（一般为≤10um），抗污染能力较差，实用性局限。

我国在这一技术领域还处于研制阶段，研制出来的样机还不够成熟，尚不能产品化。中国专利（专利号：ZL 200310122910.9）公开了一种全水润滑端面配流的纯水液压轴向柱塞泵或马达，该泵采用缸外轴承支撑缸体，柱塞副采用间隙密封，加工难度大，抗污染能力较差。

中国专利（专利号：ZL 201110077940.7）公开了一种纯水液压通轴式球面配流轴向柱塞泵，该泵采用前后两个滑动轴承支撑主轴，球面配流结构。从公布的结构图来看，前后轴承都处于密闭容腔中，不能与壳体腔中的水形成循环，前后轴承均得不到有效的润滑、冷却。在泵的工作过程中势必造成前后轴承的严重磨损失效，且球面配流副加工难度较大，实用性不强。

中国专利（专利号：ZL 201010103656.8）公开了一种双斜盘阀配流轴向柱塞式水液压屏蔽泵，该泵工作时转子带动缸体转动，配流阀在缸体中随之转动，而配流副旋转容易造成泵吸水不足。因此该种泵自吸能力较差，转速很难提高。

发明内容

为了克服现有纯水液压柱塞泵加工难度大，抗污染能力差，滑动轴承容易失效等缺点，为纯水压传动系统提供足够压力、流量的高压水。本实用新型提供一种半轴式纯水液压轴向柱塞泵，通过合理的结构设计，改善了纯水液压柱塞泵的润滑工况，提高了纯水液压柱塞泵的抗污染能力，实用性很强。

本实用新型采用如下技术手段，一种半轴式纯水液压轴向柱塞泵，其中前端盖3、壳体9、后端盖1 5连接为一体；主轴1与缸体10连接，构成主轴-缸体组件；前滑动轴承25镶嵌在前端盖3中，与主轴1相连；后支撑轴14与后端盖15过盈连接，后滑动轴承12镶嵌在缸体10内部；主轴1、后支撑轴14均设有十字通水孔13，前端盖3开设有环形通水槽5、斜向通水孔4和轴向通水孔24，将前滑动轴承25、后滑动轴承12的润滑沟槽与壳体9的空腔相通。

沿主轴-缸体组件轴线方向均匀分布若干个弹簧组件11，分别与缸体10、浮动衬板17相接触；球铰21一端与主轴连接，另一端与回程盘7内圆配合构成球铰副，回程盘7上均匀分布多个孔，将相同数目的滑靴22贴紧在斜盘6上；浮动衬板17与配流盘16构成配流副；配流盘16由螺钉安装于后端盖15上，反面开设有高压密封沟槽16.1，装配O型密封圈实现密封；配流盘16正面开设低压腰形槽16.2、高压腰形槽16.3，分别与后端盖15上的吸水槽15.2、压水槽15.3相沟通，吸水槽15.2为敞开式结构，直接与壳体腔相通。

本实用新型的弹簧组件（11），缸孔（20）个数为5个、7个、9个或11个。

本实用新型轴承副的实现方式：前滑动轴承25、后滑动轴承12均由高分子复合材料或陶瓷等耐磨材料制成后过盈装配到前端盖3、缸体10上，或采用注塑工艺，在前端盖3、缸体10上直接将高分子复合材料注塑成型；轴瓦上均开设轴向、周向通水沟槽，沟槽通过前端盖3开设的环形通水槽5、斜向通水孔 4和轴向通水孔24，与壳体9的空腔相通。使得轴承内部的流体能够与壳体腔中的流体形成循环流动，充分实现了轴承的润滑和冷却。